Nêu phương án xác định bước sóng ánh sáng bằng thí nghiệm giao thoa với khe Young

Giải Vật Lí 11 Bài 3: Giao thoa sóng - Cánh diều

Vận dụng trang 53 Vật Lí 11: Nêu phương án xác định bước sóng ánh sáng bằng thí nghiệm giao thoa với khe Young.

Lời giải:

Phương án xác định bước sóng ánh sáng bằng thí nghiệm giao thoa với khe Young.

1. Mục đích thực hành

- Quan sát hệ vân giao thoa tạo bởi khe Young, sử dụng chùm sáng laser.

- Đo bước sóng ánh sáng.

2. Dụng cụ thí nghiệm

- Nguồn phát laser.

- Khe Young: Một màn chắn có hai khe hẹp song song, độ rộng mỗi khe bằng 0,05 mm hoặc 0,1 mm, khoảng cách a giữa hai khe cho biết trước.

- Thước cuộn 3000 mm.

- Thước kẹp, độ chia nhỏ nhất 0,02 hoặc 0,05 mm.

- Giá thí nghiệm.

- Một tờ giấy trắng.

3. Cơ sở lý thuyết

Tia laser là một chùm sáng song song, đơn sắc. Khi chiếu chùm tia laser vuông góc với màn chắn P có hai khe hẹp song song F₁, F₂. Hai khe hẹp này trở thành hai nguồn kết hợp phát sóng ánh sáng về phía trước. Cách màn chắn P một khoảng D, ta đặt màn quan sát E song song với P.

Các sóng ánh sáng từ F₁, F₂ gặp nhau sẽ giao thoa với nhau, trên màn E xuất hiện hệ vân màu gồm những dải sáng tối xen kẽ. Khoảng vân i (khoảng cách giữa hai vân sáng, hoặc hai vân tối liên tiếp) liên hệ với a, D và bước sóng λ theo công thức:

$i=\frac{\lambda D}{a}$

Nếu khoảng cách a giữa hai khe cho biết trước, đo khoảng cách D và khoảng vân i, ta tính được bước sóng λ của tia laser.

Đánh dấu vị trí của các vân sáng trên tờ giấy trắng phân bố trên n khoảng vân, n tùy chọn. Dùng thước cặp đo khoảng cách L giữa n vân sáng đã được đánh.

Khoảng vân i: $i=\frac{L}{n}$(mm)

Bước sóng của chùm laser được tính theo công thức: $\lambda =\frac{ai}{D}=\frac{aL}{Dn}$

Tắt công tắc K, rút phích điện của nguồn laser ra khỏi ổ cắm điện. Kết thúc thí nghiệm.

Lời giải bài tập Vật lí 11 Bài 3: Giao thoa sóng hay khác:

• Mở đầu trang 48 Vật Lí 11: Một quả cầu chạm nhẹ mặt nước thì khi quả cầu dao động, mỗi điểm trên mặt nước ....

• Luyện tập 1 trang 50 Vật Lí 11: Điểm M nằm cách đều hai nguồn sóng cùng tần số 90 Hz thì có thuộc hệ vân giao thoa ....

• Câu hỏi 1 trang 50 Vật Lí 11: Biết bước sóng là khoảng cách giữa đỉnh hai gợn lồi hoặc đỉnh hai gợn lõm liên tiếp ....

• Câu hỏi 2 trang 51 Vật Lí 11: Dùng bút chì vẽ đường nối các điểm giao nhau giữa các gợn lồi hoặc của các gợn lõm của hai nguồn sóng ....

• Câu hỏi 3 trang 51 Vật Lí 11: Quan sát hình ảnh mặt nước thu được trên màn khi thay đổi tần số dao động của một quả cầu ....

• Luyện tập 2 trang 52 Vật Lí 11: Trong một thí nghiệm giao thoa ánh sáng với khe Young, người ta được khoảng cách đo từ vân trung tâm ....

• Tìm hiểu thêm trang 53 Vật Lí 11: Trong giao thoa ánh sáng trắng, ngoài vân trung tâm có màu trắng, còn có các vân sáng màu trắng ....

Xem thêm lời giải bài tập Vật Lí lớp 11 Cánh diều hay, chi tiết khác:

• Vật Lí 11 Bài 4: Sóng dừng

• Vật Lí 11 Bài tập chủ đề 2

• Vật Lí 11 Bài 1: Lực tương tác giữa các điện tích

• Vật Lí 11 Bài 2: Điện trường

• Vật Lí 11 Bài 3: Điện thế, hiệu điện thế, tụ điện

Xem thêm các tài liệu học tốt lớp 11 hay khác:

• Giải sgk Vật Lí 11 Cánh diều
• Giải Chuyên đề Vật Lí 11 Cánh diều
• Giải SBT Vật Lí 11 Cánh diều
• Giải lớp 11 Cánh diều (các môn học)
• Giải lớp 11 Kết nối tri thức (các môn học)
• Giải lớp 11 Chân trời sáng tạo (các môn học)

---